Микробы окрасят джинсы

19.01.2018

Индиго - один из древнейших красителей, который первоначально получали из растений. История его использовании в текстильной промышленности насчитывает около 6 000 лет. При этом синтетическим путем научились получать индиго только в начале 1900-х. Кристаллы такого индиго легко пристают к волокнам хлопка, используемым в дениме, и они довольно устойчивы к средствам для стирки.

По статистике, ежегодно производится около четырех миллиардов джинсовых изделий, подавляющее большинство из которых синие. Основная опасность для окружающей среды заключается в том, что производство индиго-красителя требует применения токсичных химических веществ, таких как формальдегид и цианистый водород. Кроме того, синтезированный индиго нерастворим в воде, то есть необходимы дополнительные химикаты, чтобы сделать его пригодным для использования в текстильной промышленности. Одним из таких веществ является дитионит натрия, деградирующий на сульфат и сульфит - эти метаболиты настолько агрессивны, что способны разъедать оборудование и трубы на красильных заводах и очистных сооружениях.

Чтобы удовлетворить спрос на голубые джинсы, ежегодно производится более 45 000 тонн красителя индиго. При этом большая часть отходов попадает в реки. К счастью, недавно ученые из Калифорнийского университета AFP объявили, что разработали более экологичный метод для получения востребованного красителя. Их метод имитирует работу японского растения Persicaria tinctoria, но вместо растения они создали специальный штамм бактерий Escherichia coli.

Как и растение, бактерии Escherichia coli синтезируют соединение индоксил - оно нерастворимо и, соответственно, не может использоваться в качестве красителя. Однако, добавляя туда молекулу сахара, индоксил преобразуется в предшественника пигмента индиго.

Пока эта инновация еще нежизнеспособна коммерчески, однако новая техника получения пигмента выглядит многообещающе, поскольку сегодня спрос на этот краситель выше, чем когда-либо прежде - и это усугубляет экологические последствия его получения.

<< Назад: Блокчейн-технологии для исследования космоса 20.01.2018

>> Вперед: Женщины выигрывают в шахматы чаще мужчин 19.01.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Новый рекорд по скорости беспроводной передачи данных 24.10.2024 Несмотря на удобство беспроводных решений, они традиционно уступают оптоволоконным сетям по скорости и стабильности передачи информации. Тем не менее, недавние исследования ученых показывают, что пропасть между этими двумя технологиями может значительно сократиться в ближайшем будущем. Специалисты из Университетского колледжа Лондона (UCL) поставили новый рекорд скорости беспроводной передачи данных, достигнув невероятных 938 Гбит/с. Для сравнения: на текущий момент 5G - самая передовая технология мобильной связи - имеет теоретическую максимальную скорость около 20 Гбит/с. В реальной жизни эта цифра заметно ниже и редко превышает несколько сотен мегабит в секунду. Даже последняя версия Wi-Fi 7, способная обеспечить до 40 Гбит/с, значительно отстает от новых достижений. Таким образом, успех команды из UCL выводит беспроводную связь на принципиально новый уровень, делая возможным скачивание двухчасового фильма в формате 4K всего за 0,1 секунды - задача, которая на 5G заняла бы около 19 минут. Этот рекорд стал возможен благодаря уникальной комбинации радиотехнологий и световых сигналов. Исследователи использовали широкий диапазон частот - от 5 до 150 ГГц. Для генерации сигналов в диапазоне 5-75 ГГц применялись современные цифроаналоговые преобразователи, а для более высоких частот (от 75 до 150 ГГц) - световые радиогенераторы. Такой подход позволяет значительно повысить скорость передачи данных и минимизировать проблемы с перегрузками канала. Важно отметить, что новая технология на 30% превзошла предыдущий рекорд, установленный японскими учеными всего несколько месяцев назад. Ранее японская команда достигла скорости передачи около 700 Гбит/с, что уже считалось значительным прорывом. Однако новый результат UCL приближает нас к показателю 1 Тбит/с, что открывает невероятные возможности для беспроводной связи в будущем. Несмотря на этот успех, беспроводные технологии по-прежнему уступают оптоволоконным системам в плане скорости и стабильности на больших расстояниях. На сегодняшний день рекорд передачи данных по оптоволокну составляет ошеломляющие 22,9 петабит/с, что в миллионы раз быстрее даже самых продвинутых беспроводных решений. Такие скорости необходимы для передачи данных на межконтинентальные расстояния, где физическая среда передачи информации - это критический фактор. Однако достижения ученых из UCL не только приближают нас к эпохе сверхскоростной беспроводной связи, но и открывают новые перспективы для развития технологий, которые могут оказать существенное влияние на повседневную жизнь. С улучшением скоростей передачи данных становится возможным создание новых приложений и сервисов, которые раньше были немыслимы. Новый рекорд скорости беспроводной передачи данных - это еще один шаг на пути к более быстрому и доступному интернету. В ближайшие годы мы можем ожидать не только повышения скорости мобильной связи и Wi-Fi, но и появления новых устройств и систем, которые сделают использование высокоскоростного интернета еще более удобным и массовым.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026